DE2225161A1

DE2225161A1 - Verfahren zur zerstoerungsfreien werkstoff-pruefung von rohren von innen her, insbesondere durch das ultraschall-echoimpulsverfahren

Info

Publication number: DE2225161A1
Application number: DE19722225161
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Ing Frielinghaus; Herbert Dr Krautkraemer
Original assignee: Krautkraemer GmbH
Current assignee: Krautkraemer GmbH
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1973-12-06

Description

Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoff-Prüfung von Rohren von innen her, insbesondere durch das Ultraschall-Echoimpulsverfahren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Rohren, insbesondere einer Pipeline, von innen her, insbesondere durch das Ultraschall-Echoimpulsverfahren, wobei die Messdaten der Rohrwandung durch ein, im Rohr transportiertes Prüfsystem ermittelt und elektrisch nach außen übertragen werden.
Es sind bereits Prüfsysteme bekannt, die einen eigenen Antrieb aufweisen. Wenn das System mit einem Versorgungskabel versehen ist, kann es selbsttätig in das Rohr hineingefahren werden und die vom Prüfsystem ermittelten Messdaten können über den Kabelstrang,-der auch die Versorgungsleitung enthält> nach außen übertragen werden. Die Messdaten können auch auf ein Band registriert werden. Ferner ist es bekannt, ein Prüfsystem mit Batterien zu versehen, welche die Stromversorgung der Messeinrichtung selbst gewährleisten.
Die mit dem Kabel versehene Vorrichtung hat aber den Nachteil, daß die Erfassung und Übertragung der Messdaten nur in einem bestimmten und beschränkten Längenbereich des Rohrsystems möglich ist, Da man das Kabel nicht in beliebiger Länge dem im Inneren des Rohrsystems vorlaufenden Prüfsystem nachliefern kann, ist der Aktionsradius des Prüfsystems durch die Kabellänge bestimmt, die effektiv zwischen der Einlaufstelle des Prüfsystems in das Rohr und einer weitesten Prüfstelle zur Verfügung steht. Da es ferner schwierig ist, das Kabel nachzuführen, wenn das Rohr Krümmungen hat, ist die effektive Kabellänge auch hierdurch beschränkt. Ist aber das Prüfsystem mit Batterie versehen, so muß ein großes und schweres Batterieaggregat verwendet werden, um genügend Energie zum Antrieb, zur Versorgung des Fehler-Suchsystems und der Datenspeicherung mitführen zu können. Außerdem stehen hier die Messergebnisse.
nicht sofort während der Prüfung zur Verfügung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, bzw.
ein Prüfsystem anzugeben, mit Hilfe dessen die Messergebnisse sofort zur Verfügung stehen, ein größerer Längenbereich des Rohrsystems geprüft werden kann, eine Verfeinerung der Prüfung möglich ist und die Registrierung und Auswertung lediglich an weit auseinanderliegenden Empfangsstationen und/oder Senderstationen vorgenommen zu werden braucht.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß von einem Sender eine elektro-magnetische Welle mit vorbestimmter Trägerfrequenz in das Rohr gesendet wird, daß ferner über das, in die Rohrleitung eingefahrene Prüfsystem elektrische und/oder akustische Meßgrößen der von der Rohrwand herrührenden Messdaten dieser Welle aufgeprägt werden, sodaß ihre Trägerfrequenz moduliert wird und dann die gebildete Träger-frequente Informationsgröße über das Rohr als Hohlleiter zu einer Empfangsstation übertragen wird. Somit kann man in vorteilhafter Weise auf Strom- und Versorgungskabel verzichten und die durch Länge, bzw. Gefährdung des Kabels bestimmte Beschränkung am Rohr vermeiden, Messergebnisse stehen sofort zur Verfügung. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß man aufgrund der sofort vorliegenden Messdaten das Prüfprogramm beeinflußen kann. Man ist also nicht mehr gehalten, Messdaten im Prüf system zu speichern, was lediglich eine Datenauswertung nach beendeter Prüfung ermöglichen würde. Man kann das Prüfsystem leichter bauen, unter Weglassung der Speichereinheit und der zugehörigen Versorgungsaggregate, wie der Batterien.
Insoweit kann man das Prüfsystem kleiner und kompakter halten und auch in Rohre einführen, die einen Durchmesser bis beispielsweise herab zu 200 mm haben.
Für die Ausführung des erfiiidungsgemäßen Verfahrens kann eine, an sich beliebige Stromversorgung des Prüfsystems verwendet werden, welche sicherstellt, daß die vom Prüfsystem ermittelten Messdaten entsprechend elektrisch verarbeitet und zur Modulierung einer Trägerfrequenz verwendet werden können. Nach einem erfindungsgemäßen Vorschlag soll im Fall einer Pipeline als Prüfling die Stromversorgung des Prüfsystems durch einen vom letzteren mitgeführten elektrischen Generator erfolgen, der über eine Turbine angetrieben wird, wobei die Turbine durch den strömenden Stoff innerhalb der Pipeline in Rotation versetzt wird, In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Empfangsstation selbst eine Trägerfrequenz durch das Rohr als Hohlleiter senden, die mit den Steuerimpulsen für das Prüfprogramm moduliert wird und'vom Prüfsystem empfangen wird.
Auf diese Weise ist es möglich, das Prüfsystem völlig unabhängig vom Ort zu machen, von dem aus die Einrichtung in das Rohr geschickt wird.
Die einzelnen Maßnahmen, wie die Übertragung von elektromagnetischen Wellen durch Hohlleiter, sind an sich bekannt-, (sihe z*B. Meinke/Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenz Technik, 2o Auflage, Springer-Verlag 1956 und 1962, S.302 off,), Z.B. würde sich für einen Rohrdurchmesser von 200 mm als günstige Trägerfrequenz eine elektro-magnetische Welle von mindestens 880 MHz eignen. Für einen Rohrdurchmesser von etwa 900 mm beträgt die Trägerfrequenz vorzugsweise mindestens 180 Hz0 Als günstige Trägerfrequenz erweist sich etwa die dreifache Frequenz der minimal zulässigen. Solche Frequenzbereiche werden heute durchaus beherrscht.
Die Dämpfungswerte für ungestörtes Rohr liegen in den Größenordnungen von 10-4 dB/m. Damit ist eine Übertragung auf Grund der heute vorhandenen Empfängerempfindlichkeiten von mehreren hundert Kilometern möglich. In der die Praxis werden allerdings, bei ungünstigen Bedingungen, durch die Störstellen im Rohr Impedanzsprünge und damit Übertragungsverluste auftreten. Dennoch können mehrere Kilometer ÜbertragungsXweg ohne Schwierigkeiten überwunden werden, selbst bei gestörten Rohren.
Es gehört zur Erfindung, - wie im anderen Zusammenhang einzeln an sich beka-nnt - die Modulationssignale so zu verschlüsseln, daß man die Störungen vermeidet, sodaß durch derartige Gestalt der Signale noch größere Längen des Rohrsystems zwischen Sende- und Empfangsstation geprüft werden können.

Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoff-Prüfung von ohren, insbesondere einer Pipeline, von innen her, insbesondere durch das Ultraschall-Echoimpulsverfahren, wobei die Messdaten der Rohrwandung durch ein, im Rohr transportiertes Prüfsystem ermittelt und elektrisch nach außen übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Sender eine elektromagnetische Welle mit vorbestimmter Trägerfrequenz in das Rohr gesendet wird, daß ferner über das Prüfsystem elektrische und/oder akustische Messgrößen der von der Rohrwand,herrührenden Messdaten dieser Welle aufgeprägt werden, sodaß ihre Trägerfrequenz moduliert wird und dann die gebildete trägerfrequente Informationsgröße über das Rohr als Hohlleiter zu einer Empfangsstation übertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsgröße in Form von einzelnen Informationssignalen oder Pulsen übertragen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die modulierten Informationssignale in verschlüsselter Form übertragen werden.
4. Prüfsystem zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation gleichzeitig als Sender ausgebildet, umschaltbar oder mit einem entsprechenden, separatem Senderteil versehen ist und ihrerseits eine trigerfrequente Welle durch das Rohr als Hohlleiter sendet, die mit den Steuerimpulsen für das Prüfprogramm moduliert ist, bzw, wird und vom Prüfsystem empfangen wird.